(57)【要約】【課題】簡易な構成により送電効率を向上させることができる無線電力伝送装置を提供する。【解決手段】給電モジュール２０２の給電共振器２２のコイル面と受電モジュール２０３の受電共振器３２のコイル面同士が対向するように配置し、給電共振器２２及び受電共振器３２のコイル内周面側に、給電共振器２２及び受電共振器３２のコイル内周面全体を覆う円筒状の磁性部材２３・３３を配置し、給電共振器２２と受電共振器３２との間で磁界を変化させて電力伝送を行うことで、給電共振器２２及び受電共振器３２の周辺で発生する磁界を磁性部材２３・３３により遮断して、電力が給電モジュール２０２から受電モジュール２０３に伝送されるときのエネルギーの送電効率を、磁性部材２３・２４を配置しない場合に比べて、向上させる。【選択図】図１
2013240260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電モジュールと受電モジュールとの間で磁界を変化させて電力伝送を行う無線電力伝送装置であって、
前記給電モジュール及び前記受電モジュールは、
コイルと、
前記給電モジュールにおけるコイルと前記受電モジュールにおけるコイルとが対向する面を除いた少なくとも一部を覆う磁性部材と、
を備えていることを特徴とする無線電力伝送装置。
【請求項２】
前記磁性部材は、給電モジュールにおけるコイル及び／又は受電モジュールにおけるコイルの内周面を覆うように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の無線電力伝送装置。
【請求項３】
前記磁性部材は、給電モジュールにおけるコイル及び／又は受電モジュールにおけるコイルの外周面を覆うように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線電力伝送装置。
【請求項４】
前記磁性部材は、前記給電モジュールにおけるコイルと前記受電モジュールにおけるコイルとが対向する面とは反対側の面を覆うように配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無線電力伝送装置。
【請求項５】
前記給電モジュールにおけるコイルから前記受電モジュールにおけるコイルに共振現象による電力伝送を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の無線電力伝送装置。
【請求項６】
前記給電モジュールにおけるコイルは、給電コイル及び給電共振器であり、
前記受電モジュールにおけるコイルは、受電コイル及び受電共振器であり、
前記給電コイルに給電された電力を前記給電共振器に対して電磁誘導により給電し、前記給電共振器に給電された電力を前記給電共振器と前記受電共振器とを共振させることによって磁界エネルギーとして前記給電共振器から前記受電共振器に伝送し、前記受電共振器に伝送された電力を電磁誘導により前記受電コイルに給電することにより前記電力伝送を行うことを特徴とする請求項５に記載の無線電力伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で電力を伝送する無線電力伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノート型ＰＣ、タブレット型ＰＣ、デジタルカメラ、携帯電話など人が携帯しながら使用できる電子機器が急速に普及してきている。そして、これらの電子機器の多くには充電池が搭載されており、定期的な充電が必要とされる。この電子機器の充電池への充電作業を簡易にするために、給電装置と電子機器に搭載された受電装置との間で無線による電力伝送を利用した給電技術（磁界を変化させて電力伝送を行う無線電力伝送技術）により、充電池を充電する機器が増えつつある。
【０００３】
例えば、無線電力伝送技術としては、コイル間の電磁誘導を利用して電力伝送を行う技術や（例えば、特許文献１参照）、給電装置及び受電装置が備える共振器（コイル）間の共振現象を利用して磁場を結合させることにより電力伝送を行う技術が挙げられる（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
このような無線電力伝送技術では、無線による伝送をする際に、有線による電力伝送に比べて大きな伝送ロスが発生してしまうため、この伝送ロスを減らして、送電効率（給電装置が送電する電力に対する受電装置が受電する電力の比率）を向上させることが大きな課題となっている。
【０００５】
このような課題を解決すべく、例えば、特許文献２には、送電共振コイルと受電共振コイルとの間の距離が変動した場合でも、送電共振コイルの共振周波数及び受電共振コイルの共振周波数を変更することにより、送電共振コイルと受電共振コイルとの間の結合強度を逐次変更して共鳴状態を維持することで送電装置から受電装置への電力の送電効率を高めることができる無線電力伝送装置が開示されている。また、特許文献３には、送電コイルと受電コイルとの結合強度を変化させることによって、装置全体の送電効率を高めることができる無線電力装置が開示されている。さらに、特許文献４には、給電コイルと受電コイルの間に給電共振コイルと受電共振コイルを設け、非接触で電力を供給するに際して、給電共振コイルと受電共振コイルと間の距離ｃを検出し、この距離ｃに応じて給電効率が最大となるように給電コイルと給電共振コイルとの距離ａ、及び受電コイルと受電共振コイルとの距離ｂを可変調整する給電システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４６２４７６８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３９７６９号公報
【特許文献３】特開２０１０−２３９７７７号公報
【特許文献４】特開２０１０−１２４５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
確かに、上記に開示された技術によって送電効率を向上させることができる。しかしながら、上記開示技術では、共振周波数を変更する制御装置や、２つの共振器間の結合強度を変化させる制御装置や、給電コイルと給電共振コイルとの距離及び受電コイルと受電共振コイルとの距離を調整する制御装置が必要となり、構成が複雑になるうえにコストが増大してしまう。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、従来のように共振周波数を変更する制御装置や、２つの共振器間の結合強度を変化させる制御装置や、給電コイルと給電共振コイルとの距離及び受電コイルと受電共振コイルとの距離を調整する制御装置を使用せずに、より簡易な構成により送電効率を向上させることができる無線電力伝送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための発明の一つは、給電モジュールと受電モジュールとの間で磁界を変化させて電力伝送を行う無線電力伝送装置であって、前記給電モジュール及び前記受電モジュールは、コイルと、前記給電モジュールにおけるコイルと前記受電モジュールにおけるコイルとが対向する面を除いた少なくとも一部を覆う磁性部材とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、磁性部材が、給電モジュールにおけるコイルと受電モジュールにおけるコイルとが対向する面を除いた少なくとも一部を覆うことにより、給電モジュールと受電モジュールとの間で磁界を変化させて電力伝送を行う際に、電力が給電モジュールから受電モジュールに伝送されるときのエネルギーの送電効率を、磁性部材を配置しない場合に比べて、向上させることができる。
【００１１】
また、上記課題を解決するための発明の一つは、上記無線電力伝送装置において、前記磁性部材が、給電モジュールにおけるコイル及び／又は受電モジュールにおけるコイルの内周面を覆うように配置されていることを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、磁性部材を、給電モジュールにおけるコイル及び／又は受電モジュールにおけるコイルの内周面を覆うように配置することにより、給電モジュールと受電モジュールとの間で磁界を変化させて電力伝送を行う際に、電力が給電モジュールから受電モジュールに伝送されるときのエネルギーの送電効率を、磁性部材を給電モジュールにおけるコイル及び／又は受電モジュールにおけるコイルの内周面側に配置しない場合に比べて、向上させることができる。
【００１３】
また、上記課題を解決するための発明の一つは、上記無線電力伝送装置において、前記磁性部材が、給電モジュールにおけるコイル及び／又は受電モジュールにおけるコイルの外周面を覆うように配置されていることを特徴としている。
【００１４】
上記構成によれば、磁性部材を、給電モジュールにおけるコイル及び／又は受電モジュールにおけるコイルの外周面を覆うように配置することにより、給電モジュールと受電モジュールとの間で磁界を変化させて電力伝送を行う際に、電力が給電モジュールから受電モジュールに伝送されるときのエネルギーの送電効率を、磁性部材を給電モジュールにおけるコイル及び／又は受電モジュールにおけるコイルの外周面側に配置しない場合に比べて、向上させることができる。
【００１５】
また、上記課題を解決するための発明の一つは、上記無線電力伝送装置において、前記磁性部材が、前記給電モジュールにおけるコイルと前記受電モジュールにおけるコイルとが対向する面とは反対側の面を覆うように配置されていることを特徴としている。
【００１６】
上記構成によれば、磁性部材を、給電モジュールにおけるコイルと受電モジュールにおけるコイルとが対向する面とは反対側の面を覆うように配置することにより、給電モジュールと受電モジュールとの間で磁界を変化させて電力伝送を行う際に、電力が給電モジュールから受電モジュールに伝送されるときのエネルギーの送電効率を、磁性部材を給電モジュールにおけるコイルと受電モジュールにおけるコイルとが対向する面とは反対側の面に配置しない場合に比べて、向上させることができる。
【００１７】
また、上記課題を解決するための発明の一つは、上記無線電力伝送装置において、前記給電モジュールにおけるコイルから前記受電モジュールにおけるコイルに共振現象による電力伝送を行うことを特徴としている。
【００１８】
上記構成によれば、給電モジュールにおけるコイルと受電モジュールにおけるコイルとの間の共振現象を利用した電力伝送を行う場合、電力が給電モジュールから受電モジュールに伝送されるときのエネルギーの送電効率を向上させることができる。
【００１９】
また、上記課題を解決するための発明の一つは、上記無線電力伝送装置において、前記給電モジュールにおけるコイルは、給電コイル及び給電共振器であり、前記受電モジュールにおけるコイルは、受電コイル及び受電共振器であり、前記給電コイルに給電された電力を前記給電共振器に対して電磁誘導により給電し、前記給電共振器に給電された電力を前記給電共振器と前記受電共振器とを共振させることによって磁界エネルギーとして前記給電共振器から前記受電共振器に伝送し、前記受電共振器に伝送された電力を電磁誘導により前記受電コイルに給電することにより前記電力伝送を行うことを特徴としている。
【００２０】
上記構成によれば、給電コイル及び給電共振器と、受電コイル及び受電共振器とを使用した磁界共鳴方式による電力伝送を行う場合、電力が給電モジュールから受電モジュールに伝送されるときのエネルギーの送電効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
従来のように共振周波数を変更する制御装置や、２つの共振器間の結合強度を変化させる制御装置や、給電コイルと給電共振コイルとの距離及び受電コイルと受電共振コイルとの距離を調整する制御装置を使用せずに、簡易な構成により送電効率を向上させることができる無線電力伝送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る無線電力伝送装置の概略説明図である。
【図２】比較例に係る無線電力伝送装置の構成図である。
【図３】比較例に係る伝送特性Ｓ２１の測定結果を示したグラフである。
【図４】比較例に係る磁界強度分布図である。
【図５】実施例１に係る無線電力伝送装置の構成図である。
【図６】実施例１に係る伝送特性Ｓ２１の測定結果を示したグラフである。
【図７】実施例１に係る磁界強度分布図である。
【図８】実施例２に係る無線電力伝送装置の構成図である。
【図９】実施例２に係る伝送特性Ｓ２１の測定結果を示したグラフである。
【図１０】実施例２に係る磁界強度分布図である。
【図１１】実施例３に係る無線電力伝送装置の構成図である。
【図１２】実施例３に係る伝送特性Ｓ２１の測定結果を示したグラフである。
【図１３】実施例３に係る磁界強度分布図である。
【図１４】送電効率の測定結果を示したグラフである。
【図１５】第二比較例に係る無線電力伝送装置の構成図である。
【図１６】第二実施例に係る無線電力伝送装置の構成図である。
【図１７】第二比較例及び第二実施例に係る伝送特性Ｓ２１の測定結果を示したグラフである。
【図１８】第二比較例及び第二実施例に係る送電効率の測定結果を示したグラフである。
【図１９】第三比較例に係る無線電力伝送装置の構成図である。
【図２０】第三実施例に係る無線電力伝送装置の構成図である。
【図２１】第三比較例及び第三実施例に係る伝送特性Ｓ２１の測定結果を示したグラフである。
【図２２】第三比較例及び第三実施例に係る送電効率の測定結果を示したグラフである。
【図２３】第四比較例に係る無線電力伝送装置の構成図である。
【図２４】第四実施例に係る無線電力伝送装置の構成図である。
【図２５】第四比較例及び第四実施例に係る伝送特性Ｓ２１の測定結果を示したグラフである。
【図２６】第四比較例及び第四実施例に係る送電効率の測定結果を示したグラフである。
【図２７】第五比較例に係る無線電力伝送装置の構成図である。
【図２８】第五実施例に係る無線電力伝送装置の構成図である。
【図２９】第五比較例及び第五実施例に係る伝送特性Ｓ２１の測定結果を示したグラフである。
【図３０】第五比較例及び第五実施例に係る送電効率の測定結果を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明に係る無線電力伝送装置を実施例及び実施形態に基づいて説明する。
【００２４】
（概要）
本発明に係る無線電力伝送装置２００は、図１に示すように、給電コイル２１及び給電共振器２２（コイル）を備える給電モジュール２０２と、受電コイル３１及び受電共振器３２（コイル）を備える受電モジュール２０３とを有しており、給電共振器２２及び受電共振器３２は、この給電共振器２２のコイル面と受電共振器３２のコイル面同士が対向するように配置されている。また、給電モジュール２０２及び受電モジュール２０３は、給電共振器２２と受電共振器３２とが対向する面を除いた少なくとも一部を覆う磁性部材２３・３３を備えている。具体的に、磁性部材２３は、円筒形状をしており、給電共振器２２のコイル内周面側に、コイル内周面全体を覆うように配置されている。同様に、磁性部材３３も、円筒形状をしており、受電共振器３２のコイル内周面側に、コイル内周面全体を覆うように配置されている。また、給電モジュール２０２の給電コイル２１と後述するネットワークアナライザ１１０の出力端子１１１は配線により接続され、任意の周波数で交流電力を出力端子１１１から給電コイル２１に出力可能としている。また、受電モジュール２０３の受電コイル３１とネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２は配線により接続され、受電コイル３１から入力端子１１２に入力された電力を測定可能としている。そして、給電モジュール２０２の給電共振器２２から受電モジュール２０３の受電共振器３２に共振現象を利用して磁界を変化させて電力伝送を行うことで、給電共振器２２及び受電共振器３２の周辺で発生する磁界を磁性部材２３・３３により遮断して、電力が給電モジュール２０２から受電モジュール２０３に伝送されるときのエネルギーの送電効率を、磁性部材２３・３３を配置しない場合に比べて、向上させる。
【００２５】
ここで、給電モジュール２０２が備える給電共振器２２及び受電モジュール２０３が備える受電共振器３２とは、導線を巻き回して形成したコイルであり、例えば、ポリイミド基板上に銅膜を形成し、その上でエッチング等により作成したスパイラル状のコイルや導線をソレノイド状に巻き回して形成したコイルやループ状のコイルなどが挙げられる。また、共振現象とは、２つ以上のコイルが共振周波数において同調することをいう。また、コイルとコイルとを対向するように配置するとは、コイルの径方向断面をコイル面として、コイル面同士が直交しないように向かい合わせに配置することをいう。また、送電効率とは、給電モジュール２０２が送電する電力に対する受電モジュール２０３が受電する電力の比率のことである。
【００２６】
（第一の実施例）
次に、給電モジュールにおける給電共振器２２と受電モジュールにおける受電共振器３２とを対向配置し、これらの対向面を除いた少なくとも一部を覆うように磁性部材を配置した無線電力伝送装置２００・３００・４００（実施例１〜３）と、磁性部材を配置しない無線電力伝送装置１００（比較例）について、磁界強度、伝送特性『Ｓ２１』及び送電効率を測定することにより説明する。
【００２７】
（比較例に係る無線電力伝送装置１００の構成）
比較例で用いる無線電力伝送装置１００は、図２に示すように、給電コイル２１及び給電共振器２２を備える給電モジュール１０２と、受電コイル３１及び受電共振器３２を備える受電モジュール１０３とを備えている。そして、給電コイル２１にはネットワークアナライザ１１０（アジレント・テクノロジー株式会社製）の出力端子１１１を接続している。また、受電コイル３１には、ネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２を接続している。このように構成された無線電力伝送装置１００において、給電モジュール１０２に電力が供給されると、給電共振器２２から受電共振器３２に共振現象により電力を磁界エネルギーとして供給される。
【００２８】
ネットワークアナライザ１１０は、任意の周波数で交流電力を出力端子１１１から給電コイル２１に出力可能としている。また、ネットワークアナライザ１１０は、受電コイル３１から入力端子１１２に入力された電力を測定可能としている。更に、ネットワークアナライザ１１０は、詳細は後述するが、図３などに示す伝送特性『Ｓ２１』及び図１４に示す送電効率を測定可能としている。
【００２９】
給電コイル２１は、ネットワークアナライザ１１０から得られた電力を電磁誘導によって給電共振器２２に供給する役割を果たす。この給電コイル２１は、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）を１回巻にして、コイル径１００ｍｍφに設定している。
【００３０】
受電コイル３１は、給電共振器２２から受電共振器３２に磁界エネルギーとして伝送された電力を電磁誘導によってネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２に出力する役割を果たす。この受電コイル３１は、給電コイル２１同様に、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）を１回巻にして、コイル径１００ｍｍφに設定している。
【００３１】
給電共振器２２及び受電共振器３２は、それぞれＬＣ共振回路であり、磁界共鳴状態を創出する役割を果たす。なお、本実施例では、ＬＣ共振回路のコンデンサ成分については素子によって実現しているが、コイルの両端を開放し、浮遊容量によって実現してもよい。このＬＣ共振回路では、インダクタンスをＬ、コンデンサ容量をＣとすると、（式１）によって定まるｆが共振周波数となる。
ｆ＝１／（２π√（ＬＣ））・・・（式１）
【００３２】
また、給電共振器２２及び受電共振器３２は、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）をソレノイド状に３回巻にした、コイル径１００ｍｍφのソレノイド型のコイルである。また、給電共振器２２及び受電共振器３２は、共振周波数を１３．０ＭＨｚとしている。また、給電共振器２２と受電共振器３２とは、給電共振器２２のコイル面と受電共振器３２のコイル面同士が平行に対向するように配置されている。
【００３３】
上記のように、給電共振器２２の共振周波数と受電共振器３２とを共振させて、給電共振器２２と受電共振器３２との間に磁界共鳴状態が創出されると、給電共振器２２から受電共振器３２に電力を磁界エネルギーとして伝送することができる（コイル間の共振現象を利用した電力伝送）。
【００３４】
また、給電コイル２１と給電共振器２２との間の距離Ａを１５ｍｍに設定し、受電コイル３１と受電共振器３２との間の距離Ｂを１５ｍｍに設定し、給電共振器２２と受電共振器３２との間の距離Ｃを３０ｍｍに設定している（図２参照）。
【００３５】
（比較例の測定結果）
比較例に係る無線電力伝送装置１００を使用して測定した磁界強度、伝送特性『Ｓ２１』及び送電効率の測定結果について説明する。なお、磁界強度の測定に関しては、電磁界解析を用いて解析し、磁界強度を色調で表示させることによって測定した。
【００３６】
まず、ネットワークアナライザ１１０を使用して、比較例に係る無線電力伝送装置１００における伝送特性『Ｓ２１』を、無線電力伝送装置１００に供給する交流電力の周波数を変えながら測定する。この際、図３のグラフに示すように、横軸を出力端子１１１から出力される交流電力の周波数とし、縦軸を伝送特性『Ｓ２１』として測定する。
【００３７】
ここで、伝送特性『Ｓ２１』とは、出力端子１１１から信号を入力したときの入力端子１１２を通過する信号を表しており、デシベル表示され、数値が大きいほど送電効率が高いことを意味する。また、送電効率とは、前述したように、給電モジュール２０２が送電する電力に対する受電モジュール２０３が受電する電力の比率のことをいい、ここでは、ネットワークアナライザ１１０に無線電力伝送装置１０１を接続した状態で、出力端子１１１から給電モジュールに供給される電力に対する入力端子１１２に出力される電力の比率のことをいう。
【００３８】
測定の結果、図３に示すように、測定された伝送特性『Ｓ２１』の測定波形１４１は、低周波側と高周波側とにピークが分離することが分かる。分離したピークのうち、高周波側の周波数をｆH、低周波側の周波数をｆLとして表す。
【００３９】
そして、この低周波側のピーク付近の周波数fLに、給電モジュール１０２に供給する交流電力の周波数を設定した場合、給電共振器２２及び受電共振器３２が同位相で共振状態となり、給電共振器２２に流れる電流の向きと受電共振器３２に流れる電流の向きとが同じ向きになる。この同相共振モードにおける磁界強度分布を図４（Ａ）に示す。この図４（Ａ）の磁界強度分布から、給電共振器２２及び受電共振器３２を中心に磁界が広がっていることが確認できる。ここで、給電モジュールにおけるコイル（給電共振器２２）に流れる電流の向きと受電モジュールにおけるコイル（受電共振器３２）に流れる電流の向きとが同じ向きとなる共振状態を同相共振モードと呼ぶことにする。
【００４０】
一方、高周波側のピーク付近の周波数ｆHに、給電モジュール１０２に供給する交流電力の周波数を設定した場合、給電共振器２２及び受電共振器３２が逆位相で共振状態となり、給電共振器２２に流れる電流の向きと受電共振器３２に流れる電流の向きとが逆向きになる。この逆相共振モードにおける磁界強度分布を図４（Ｂ）に示す。この図４（Ｂ）の磁界強度分布からも、給電共振器２２及び受電共振器３２を中心に、磁界が広がっていることが確認できる。また、給電共振器２２及び受電共振器３２の間に磁界の強度が低い空間があることも確認できる。ここで、給電モジュールにおけるコイル（給電共振器２２）に流れる電流の向きと受電モジュールにおけるコイル（受電共振器３２）に流れる電流の向きとが逆向きとなる共振状態を逆相共振モードと呼ぶことにする。
【００４１】
次に、ネットワークアナライザ１１０を使用して、比較例に係る無線電力伝送装置１００の同相共振モード及び逆相共振モードにおける送電効率を測定する。その測定結果を図１４に示す。この際、図１４のグラフに、比較例・実施例１〜３を横軸に配置し、送電効率[%]を縦軸として記載した。
【００４２】
図１４に示すように、比較例に関して、同相共振モード(fL)における送電効率は、８５％（図１４：■１５１参照）であった。また、逆相共振モード(fH)における送電効率は、６９％（図１４：●１５２参照）であった。
【００４３】
（実施例１に係る無線電力伝送装置２００の構成）
次に、実施例１で用いる無線電力伝送装置２００は、図５に示すように、給電コイル２１、給電共振器２２及び給電共振器２２のコイル内周面全体を覆う円筒状の磁性部材２３を備える給電モジュール２０２と、受電コイル３１、受電共振器３２及び受電共振器３２のコイル内周面全体を覆う円筒状の磁性部材３３を備える受電モジュール２０３とを備えている。そして、比較例同様に、給電コイル２１にはネットワークアナライザ１１０の出力端子１１１が接続され、受電コイル３１には、ネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２が接続されている。
【００４４】
磁性部材２３・３３は、磁性粉末が分散された樹脂により形成されている。この磁性部材２３・３３で使用する樹脂は、熱硬化性樹脂でも熱可塑性樹脂でもよく、特に限定されるものではない。例えば、熱硬化性樹脂であれば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ビニルエステル樹脂、シアノエステル樹脂、マレイミド樹脂、シリコン樹脂などが挙げられる。また、熱可塑性樹脂であれば、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂などが挙げられる。なお、本実施例では、エポキシ樹脂を主成分とした樹脂を用いている。
【００４５】
また、樹脂中に分散する磁性粉末には、軟磁性粉末を使用している。軟磁性粉末としては、特に限定されるものではないが、純Fe、Fe-Si、Fe−Al-Si(センダスト)、Fe-Ni(パーマロイ)、ソフトフェライト、Fe基アモルファス、Co基アモルファス、Fe-Co(パーメンジュール)などを用いることができる。
【００４６】
上記磁性部材２３・３３は、厚み１ｍｍ、外径８０ｍｍφ、内径７８ｍｍの円筒形状をしており、その透磁率を１００としている。なお、その他の構成は、比較例に係る無線電力伝送装置１００と同様である。
【００４７】
（実施例１の測定結果）
実施例１に係る無線電力伝送装置２００を使用して測定した磁界強度、伝送特性『Ｓ２１』及び送電効率の測定結果について説明する。
【００４８】
まず、ネットワークアナライザ１１０を使用して、実施例１に係る無線電力伝送装置２００における伝送特性『Ｓ２１』を、無線電力伝送装置２００に供給する交流電力の周波数を変えながら測定する。
【００４９】
測定の結果、図６に示すように、測定された伝送特性『Ｓ２１』の測定波形２４１は、低周波側と高周波側とにピークが分離することが分かる。分離したピークのうち、高周波側の周波数をｆH、低周波側の周波数をｆLとして表す。
【００５０】
そして、この低周波側のピーク付近の周波数fLに、給電モジュール２０２に供給する交流電力の周波数を設定した場合（同相共振モード）、給電共振器２２及び受電共振器３２が同位相で共振状態となり、給電共振器２２に流れる電流の向きと受電共振器３２に流れる電流の向きとが同じ向きになる。この同相共振モードにおける磁界強度分布を図７（Ａ）に示す。この図７（Ａ）の磁界強度分布から、比較例に比べて（図４（Ａ）参照）、給電共振器２２及び受電共振器３２の内周側の磁界が若干低減されていることを確認することができる。
【００５１】
一方、高周波側のピーク付近の周波数ｆHに、給電モジュール２０２に供給する交流電力の周波数を設定した場合（逆相共振モード）、給電共振器２２及び受電共振器３２が逆位相で共振状態となり、給電共振器２２に流れる電流の向きと受電共振器３２に流れる電流の向きとが逆向きになる。この逆相共振モードにおける磁界強度分布を図７（Ｂ）に示す。この図７（Ｂ）の磁界強度分布から、比較例に比べて（図４（Ｂ）参照）、給電共振器２２及び受電共振器３２の内周側の磁界が大幅に低減されていることを確認することができる。
【００５２】
次に、ネットワークアナライザ１１０を使用して、実施例１に係る無線電力伝送装置２００の同相共振モード及び逆相共振モードにおける送電効率を測定する。その測定結果を図１４に示す。
【００５３】
図１４に示すように、実施例１に関して、同相共振モード(fL)における送電効率は、８８％（図１４：■２５１参照）であった。また、逆相共振モード(fH)における送電効率は、７５％（図１４：●２５２参照）であった。このように、実施例１における無線電力伝送装置２００の送電効率は、比較例１に係る無線電力伝送装置１００よりも向上していることが分かる。即ち、上記のように磁性部材２３・３３を備えた無線電力伝送装置２００によれば、磁性部材２３・３３を給電共振器２２及び受電共振器３２の内周面側に配置しない無線電力伝送装置１００に比べて、送電効率を向上させることができる。
【００５４】
（実施例２に係る無線電力伝送装置３００の構成）
次に、実施例２で用いる無線電力伝送装置３００は、図８に示すように、給電コイル２１、給電共振器２２、給電共振器２２のコイル内周面全体を覆う円筒状の磁性部材２３及び給電共振器２２のコイル外周面全体を覆う円筒状の磁性部材２４を備える給電モジュール３０２と、受電コイル３１、受電共振器３２、受電共振器３２のコイル内周面全体を覆う円筒状の磁性部材３３及び受電共振器３２のコイル外周面全体を覆う円筒状の磁性部材３４を備える受電モジュール３０３とを備えている。そして、実施例１同様に、給電コイル２１にはネットワークアナライザ１１０の出力端子１１１が接続され、受電コイル３１には、ネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２が接続されている。
【００５５】
磁性部材２４・３４は、実施例１の磁性部材２３・３３と同様に、磁性粉末が分散された樹脂により形成されている。この磁性部材２４・３４は、厚み１ｍｍ、外径１２０ｍｍφ、内径１１８ｍｍφの円筒形状をしており、その透磁率を１００としている。なお、その他の構成は、実施例１に係る無線電力伝送装置２００と同様である。
【００５６】
（実施例２の測定結果）
実施例２に係る無線電力伝送装置３００を使用して測定した磁界強度、伝送特性『Ｓ２１』及び送電効率の測定結果について説明する。
【００５７】
まず、ネットワークアナライザ１１０を使用して、実施例２に係る無線電力伝送装置３００における伝送特性『Ｓ２１』を、無線電力伝送装置３００に供給する交流電力の周波数を変えながら測定する。
【００５８】
測定の結果、図９に示すように、測定された伝送特性『Ｓ２１』の測定波形３４１は、低周波側と高周波側とにピークが分離することが分かる。分離したピークのうち、高周波側の周波数をｆH、低周波側の周波数をｆLとして表す。
【００５９】
そして、この低周波側のピーク付近の周波数fLに、給電モジュール３０２に供給する交流電力の周波数を設定した場合（同相共振モード）における磁界強度分布を図１０（Ａ）に示す。この図１０（Ａ）の磁界強度分布から、比較例に比べて（図４（Ａ）参照）、給電共振器２２及び受電共振器３２の内周側の磁界が若干低減されていることを確認することができる。また、実施例１に比べて（図７（Ａ）参照）、給電共振器２２及び受電共振器３２の外周側に漏れ出る磁界が低減されていることを確認することができる。
【００６０】
一方、高周波側のピーク付近の周波数ｆHに、給電モジュール３０２に供給する交流電力の周波数を設定した場合（逆相共振モード）における磁界強度分布を図１０（Ｂ）に示す。この図１０（Ｂ）の磁界強度分布から、比較例に比べて（図４（Ｂ）参照）、給電共振器２２及び受電共振器３２の内周側の磁界が大幅に低減されていることを確認することができる。また、実施例１に比べて（図７（Ｂ）参照）、給電共振器２２及び受電共振器３２の外周側に漏れ出る磁界が低減されていることを確認することができる。
【００６１】
次に、ネットワークアナライザ１１０を使用して、実施例２に係る無線電力伝送装置３００の同相共振モード及び逆相共振モードにおける送電効率を測定する。その測定結果を図１４に示す。
【００６２】
図１４に示すように、実施例２に関して、同相共振モード(fL)における送電効率は、９０％（図１４：■３５１参照）であった。また、逆相共振モード(fH)における送電効率は、７８％（図１４：●３５２参照）であった。このように、実施例２における無線電力伝送装置３００の送電効率は、比較例１に係る無線電力伝送装置１００及び実施例１に係る無線電力伝送装置２００よりも向上していることが分かる。即ち、上記のように磁性部材２３・３３及び磁性部材２４・３４を備えた無線電力伝送装置３００によれば、磁性部材２３・３３を給電共振器２２及び受電共振器３２の内周面側にだけ配置した無線電力伝送装置２００に比べて、送電効率を向上させることができる。
【００６３】
（実施例３に係る無線電力伝送装置４００の構成）
次に、実施例３で用いる無線電力伝送装置４００は、図１１に示すように、給電コイル２１、給電共振器２２、給電コイル２１と給電共振器２２のコイル内周面全体を覆う円筒状の磁性部材２３、給電コイル２１と給電共振器２２のコイル外周面全体を覆う円筒状の磁性部材２４及び給電共振器２２のコイル対向面とは反対側の側面を覆うリング形状の磁性部材２５を備える給電モジュール４０２と、受電コイル３１、受電共振器３２、受電コイル３１と受電共振器３２のコイル内周面全体を覆う円筒状の磁性部材３３、受電コイル３１と受電共振器３２のコイル外周面全体を覆う円筒状の磁性部材３４及び受電共振器３２のコイル対向面とは反対側の側面を覆うリング形状の磁性部材３５を備える受電モジュール４０３とを備えている。そして、実施例２同様に、給電コイル２１にはネットワークアナライザ１１０の出力端子１１１が接続され、受電コイル３１には、ネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２が接続されている。
【００６４】
磁性部材２５・３５は、実施例１の磁性部材２３・３３と同様に、磁性粉末が分散された樹脂により形成されている。この磁性部材２５・３５は、厚み１ｍｍ、外径１２０ｍｍ、内径８０ｍｍのＯリング形状をしており、その透磁率を１００としている。なお、その他の構成は、実施例２に係る無線電力伝送装置３００と同様である。
【００６５】
（実施例３の測定結果）
実施例３に係る無線電力伝送装置４００を使用して測定した磁界強度、伝送特性『Ｓ２１』及び送電効率の測定結果について説明する。
【００６６】
まず、ネットワークアナライザ１１０を使用して、実施例３に係る無線電力伝送装置４００における伝送特性『Ｓ２１』を、無線電力伝送装置４００に供給する交流電力の周波数を変えながら測定する。
【００６７】
測定の結果、図１２に示すように、測定された伝送特性『Ｓ２１』の測定波形４４１は、低周波側と高周波側とにピークが分離することが分かる。分離したピークのうち、高周波側の周波数をｆH、低周波側の周波数をｆLとして表す。
【００６８】
そして、この低周波側のピーク付近の周波数fLに、給電モジュール４０２に供給する交流電力の周波数を設定した場合（同相共振モード）における磁界強度分布を図１３（Ａ）に示す。この図１３（Ａ）の磁界強度分布から、比較例に比べて（図４（Ａ）参照）、給電共振器２２及び受電共振器３２の内周側の磁界が若干低減されていることを確認することができる。また、実施例１に比べて（図７（Ａ）参照）、給電共振器２２及び受電共振器３２の外周側に漏れ出る磁界が低減されていることを確認することができる。また、実施例２に比べて（図１０（Ａ）参照）、給電共振器２２及び受電共振器３２の側面に漏れ出る磁界が低減されていることを確認することができる。
【００６９】
一方、高周波側のピーク付近の周波数ｆHに、給電モジュール４０２に供給する交流電力の周波数を設定した場合（逆相共振モード）における磁界強度分布を図１３（Ｂ）に示す。この図１３（Ｂ）の磁界強度分布から、比較例に比べて（図４（Ｂ）参照）、給電共振器２２及び受電共振器３２の内周側の磁界が大幅に低減されていることを確認することができる。また、実施例１に比べて（図７（Ｂ）参照）、給電共振器２２及び受電共振器３２の外周側に漏れ出る磁界が低減されていることを確認することができる。また、実施例２に比べて（図１０（Ｂ）参照）、給電共振器２２及び受電共振器３２の側面に漏れ出る磁界が低減されていることを確認することができる。
【００７０】
次に、ネットワークアナライザ１１０を使用して、実施例３に係る無線電力伝送装置４００の同相共振モード及び逆相共振モードにおける送電効率を測定する。その測定結果を図１４に示す。
【００７１】
図１４に示すように、実施例３に関して、同相共振モード(fL)における送電効率は、９７％（図１４：■４５１参照）であった。また、逆相共振モード(fH)における送電効率は、９４％（図１４：●４５２参照）であった。このように、実施例３における無線電力伝送装置４００の送電効率は、比較例１に係る無線電力伝送装置１００、実施例１に係る無線電力伝送装置２００及び実施例２に係る無線電力伝送装置３００よりも向上していることが分かる。即ち、上記のように磁性部材２３・３３、磁性部材２４・３４及び磁性部材２５・３５を備えた無線電力伝送装置４００によれば、磁性部材２３・３３及び磁性部材２４・３４を給電共振器２２及び受電共振器３２の内周面側・外周面側にだけ配置した無線電力伝送装置３００に比べて、送電効率を向上させることができる。
【００７２】
（第二の実施例）
上記第一の実施例の無線電力伝送装置２００、３００、４００では、給電モジュールにおける給電コイル及び給電共振器、受電モジュールにおける受電コイル及び受電共振器に、円形及びソレノイド型の円筒状のコイルを使用した場合について説明したが、第二の実施例では、給電モジュールにおける給電コイル及び給電共振器、受電モジュールにおける受電コイル及び受電共振器に、四角形状及び四角柱型の筒状のコイルを使用した場合の無線電力伝送装置について説明する。具体的には、給電モジュールにおける給電共振器と受電モジュールにおける受電共振器とを対向配置し、給電共振器及び受電共振器のコイル内周面側にコイル内周面全体を覆う四角柱型の筒状の磁性部材を配置した無線電力伝送装置１２００と、磁性部材を配置しない無線電力伝送装置１１００（以下第二比較例と呼ぶ）について、伝送特性『Ｓ２１』及び送電効率を測定することにより説明する。
【００７３】
（第二比較例に係る無線電力伝送装置１１００の構成）
第二比較例で用いる無線電力伝送装置１１００は、図１５に示すように、四角形状をした給電コイル１１２１と、四角柱型の筒状コイル構造をした給電共振器１１２２とを備える給電モジュール１１０２、及び、四角形状をした受電コイル１１３１と、四角柱型の筒状コイル構造をした受電共振器１１３２とを備える受電モジュール１１０３とを備えている。そして、第一の実施例同様に、給電コイル１１２１にはネットワークアナライザ１１０の出力端子１１１が接続され、受電コイル１１３１には、ネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２が接続されている。
【００７４】
給電コイル１１２１は、ネットワークアナライザ１１０から得られた電力を電磁誘導によって給電共振器１１２２に供給する役割を果たす。この給電コイル１１２１は、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）を１回巻にして、一辺が１００ｍｍの正方形状にしている。
【００７５】
受電コイル１１３１は、給電共振器１１２２から受電共振器１１３２に磁界エネルギーとして伝送された電力を電磁誘導によってネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２に出力する役割を果たす。この受電コイル１１３１は、給電コイル１１２１同様に、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）を１回巻にして、一辺が１００ｍｍの正方形状にしている。
【００７６】
給電共振器１１２２及び受電共振器１１３２は、それぞれＬＣ共振回路であり、磁界共鳴状態を創出する役割を果たす。給電共振器１１２２及び受電共振器１１３２は、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）を３回巻にした、一辺が１００ｍｍの四角柱型の筒状コイル構造をしている。
【００７７】
また、給電コイル１１２１と給電共振器１１２２との間の距離は１５ｍｍに設定し、給電共振器１１２２と受電共振器１１３２との間の距離は３０ｍｍに設定し、受電共振器１１３２と受電コイル１１３１との間の距離は１５ｍｍに設定している。また、給電共振器１１２２及び受電共振器１１３２は、共振周波数を１４．２ＭＨｚとしている。また、給電共振器１１２２と受電共振器１１３２とは、給電共振器１１２２のコイル面と受電共振器１１３２のコイル面同士が平行に対向するように配置されている。
【００７８】
（第二の実施例に係る無線電力伝送装置１２００の構成）
第二実施例で用いる無線電力伝送装置１２００は、図１６に示すように、四角形状をした給電コイル１２２１と、四角柱型の筒状コイル構造をした給電共振器１２２２と、給電共振器１２２２のコイル内周面全体を覆う四角柱型の筒形状をした磁性部材１２２３とを備える給電モジュール１２０２、及び、四角形状をした受電コイル１２３１と、四角柱型の筒状コイル構造をした受電共振器１２３２と、受電共振器１２３２のコイル内周面全体を覆う四角柱型の筒形状をした磁性部材１２３３とを備える受電モジュール１２０３、を備えている。そして、第二比較例同様に、給電コイル１２２１にはネットワークアナライザ１１０の出力端子１１１が接続され、受電コイル１２３１には、ネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２が接続されている。
【００７９】
磁性部材１２２３・１２３３は、第一の実施例同様に、磁性粉末が分散された樹脂により形成されている。この磁性部材１２２３・１２３３は、厚み１ｍｍ、一辺の外辺が８２ｍｍ、内辺が８０ｍｍ、高さが３０ｍｍの四角柱型の筒形状をしており、その透磁率を１００としている。なお、給電コイル１２２１や給電共振器１２２２や受電コイル１２３１や受電共振器１２３２などのその他の構成は、第二比較例に係る無線電力伝送装置１１００と同様である。
【００８０】
（第二比較例及び第二実施例の測定結果）
第二比較例に係る無線電力伝送装置１１００を使用して測定した伝送特性『Ｓ２１』の測定結果、及び、第二実施例に係る無線電力伝送装置１２００を使用して測定した伝送特性『Ｓ２１』の測定結果について説明する。
【００８１】
ネットワークアナライザ１１０を使用して、第二比較例に係る無線電力伝送装置１１００における伝送特性『Ｓ２１』を、無線電力伝送装置１１００に供給する交流電力の周波数を変えながら測定する。同様に、第二実施例に係る無線電力伝送装置１２００における伝送特性『Ｓ２１』を、無線電力伝送装置１２００に供給する交流電力の周波数を変えながら測定する。なお、前述したように伝送特性『Ｓ２１』は、出力端子１１１から信号を入力したときの入力端子１１２を通過する信号を表しており、デシベル表示され、数値が大きいほど送電効率が高いことを意味する。また、送電効率とは、前述したように、給電モジュールが送電する電力に対する受電モジュールが受電する電力の比率のことをいい、ここでは、ネットワークアナライザ１１０に無線電力伝送装置１０１を接続した状態で、出力端子１１１から給電モジュールに供給される電力に対する入力端子１１２に出力される電力の比率のことをいう。
【００８２】
第二比較例の測定の結果、図１７（Ａ）に示すように、測定された伝送特性『Ｓ２１』の測定波形１１４１は、低周波側と高周波側とにピークが分離することが分かる。分離したピークのうち、高周波側の周波数をｆH、低周波側の周波数をｆLとして表す。
【００８３】
一方、第二実施例の測定の結果、図１７（Ｂ）に示すように、測定された伝送特性『Ｓ２１』の測定波形１２４１は、低周波側と高周波側とにピークが分離することが分かる。そして、分離したピークの高周波側の周波数ｆHにおける伝送特性『Ｓ２１』の値、及び、低周波側の周波数ｆLにおける伝送特性『Ｓ２１』の値は、両方ともに、第二比較例における測定波形１１４１（図１７（Ａ）参照）よりも高い値を示している。これにより、第二実施例における無線電力伝送装置１２００の送電効率は、第二比較例に係る無線電力伝送装置１１００の送電効率よりも向上していることが分かる。即ち、給電モジュール１２０２における給電コイル１２２１及び給電共振器１２２２や、受電モジュール１２０３における受電コイル１２３１及び受電共振器１２３２におけるコイル形状を、四角形状及び四角柱型の筒状形状にしたとしても、上記のように磁性部材１２２３・１２３３を備えた構成にすれば、磁性部材１２２３・１２３３を給電共振器１１２２及び受電共振器１１３２の内周面側に配置しない無線電力伝送装置１１００に比べて、送電効率を向上させることができることが伝送特性『Ｓ２１』の測定結果から分かる。
【００８４】
次に、ネットワークアナライザ１１０を使用して、第二比較例に係る無線電力伝送装置１１００の同相共振モード及び逆相共振モードにおける送電効率、並びに、第二実施例に係る無線電力伝送装置１２００の同相共振モード及び逆相共振モードにおける送電効率を測定する。その測定結果を図１８に示す。この際、図１８のグラフに、第二比較例・第二実施例を横軸に配置し、送電効率[%]を縦軸として記載した。
【００８５】
測定の結果、図１８に示すように、第二比較例に関して、同相共振モード(fL)における送電効率は、７４．３％（図１８：■１１５１参照）であった。また、逆相共振モード(fH)における送電効率は、５１．８％（図１８：●１１５２参照）であった。
【００８６】
一方、第二実施例に関して、同相共振モード(fL)における送電効率は、８５．２％（図１８：■１２５１参照）であった。また、逆相共振モード(fH)における送電効率は、６７．９％（図１８：●１２５２参照）であった。このように、第二実施例における無線電力伝送装置１２００の送電効率は、第二比較例に係る無線電力伝送装置１１００よりも向上していることが分かる。即ち、上記のように磁性部材１２２３・１２３３を備えた無線電力伝送装置１２００によれば、磁性部材１２２３・１２３３を給電共振器１１２２及び受電共振器１１３２の内周面側に配置しない無線電力伝送装置１１００に比べて、送電効率を向上させることができることが分かる。
【００８７】
（第三の実施例）
上記第一の実施例の無線電力伝送装置２００、３００、４００では、給電モジュールにおける給電コイル及び給電共振器、受電モジュールにおける受電コイル及び受電共振器に、円形及びソレノイド型の円筒状のコイルを使用した場合、また、第二の実施例における無線電力伝送装置１２００では、給電モジュールにおける給電コイル及び給電共振器、受電モジュールにおける受電コイル及び受電共振器に、四角形状及び四角柱型の筒状のコイルを使用した場合について説明したが、第三の実施例では、給電モジュールにおける給電コイル及び給電共振器、受電モジュールにおける受電コイル及び受電共振器に、図１９に示すように三日月形状及び三日月型の筒状のコイルを使用した場合の無線電力伝送装置について説明する。具体的には、給電モジュールにおける給電共振器と受電モジュールにおける受電共振器とを対向配置し、給電共振器及び受電共振器のコイル内周面側にコイル内周面全体を覆う三日月型の筒状の磁性部材を配置した無線電力伝送装置１４００と、磁性部材を配置しない無線電力伝送装置１３００（以下第三比較例と呼ぶ）について、伝送特性『Ｓ２１』及び送電効率を測定することにより説明する。
【００８８】
（第三比較例に係る無線電力伝送装置１３００の構成）
第三比較例で用いる無線電力伝送装置１３００は、図１９に示すように、三日月形状をした給電コイル１３２１と、三日月型の筒状コイル構造をした給電共振器１３２２とを備える給電モジュール１３０２、及び、三日月形状をした受電コイル１３３１と、三日月型の筒状コイル構造をした受電共振器１３３２とを備える受電モジュール１３０３とを備えている。そして、第一の実施例同様に、給電コイル１３２１にはネットワークアナライザ１１０の出力端子１１１が接続され、受電コイル１３３１には、ネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２が接続されている。
【００８９】
給電コイル１３２１は、ネットワークアナライザ１１０から得られた電力を電磁誘導によって給電共振器１３２２に供給する役割を果たす。この給電コイル１３２１は、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）を１回巻にして、図１９に示すように、給電コイル１３２１のコイルの外円の直径を６０ｍｍとし、内円の直径が３０ｍｍとなる三日月形状にしている。
【００９０】
受電コイル１３３１は、給電共振器１３２２から受電共振器１３３２に磁界エネルギーとして伝送された電力を電磁誘導によってネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２に出力する役割を果たす。この受電コイル１３３１は、給電コイル１３２１同様に、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）を１回巻にして、受電コイル１３３１のコイルの外円の直径を６０ｍｍとし、内円の直径が３０ｍｍとなる三日月形状にしている。
【００９１】
給電共振器１３２２及び受電共振器１３３２は、それぞれＬＣ共振回路であり、磁界共鳴状態を創出する役割を果たす。給電共振器１３２２及び受電共振器１３３２は、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）を３回巻にして（線間は０．１ｍｍとしている）、コイルの外円の直径を６０ｍｍとし、内円の直径が３０ｍｍとなる三日月型の筒状コイル構造をしている。
【００９２】
また、給電コイル１３２１と給電共振器１３２２との間の距離は１０ｍｍに設定し、給電共振器１３２２と受電共振器１３３２との間の距離は８ｍｍに設定し、受電共振器１３３２と受電コイル１３３１との間の距離は１０ｍｍに設定している。また、給電共振器１３２２及び受電共振器１３３２は、共振周波数を１５．５ＭＨｚとしている。また、給電共振器１３２２と受電共振器１３３２とは、給電共振器１３２２のコイル面と受電共振器１３３２のコイル面同士が平行に対向するように配置されている。
【００９３】
（第三実施例に係る無線電力伝送装置１４００の構成）
第三実施例で用いる無線電力伝送装置１４００は、図２０に示すように、三日月形状をした給電コイル１４２１と、三日月型の筒状コイル構造をした給電共振器１４２２と、給電共振器１４２２のコイル内周面全体を覆う三日月型の筒状の磁性部材１４２３とを備える給電モジュール１４０２、及び、三日月形状をした受電コイル１４３１と、三日月型の筒状コイル構造をした受電共振器１４３２と、受電共振器１４３２のコイル内周面全体を覆う三日月型の筒状の磁性部材１４３３とを備える受電モジュール１４０３、を備えている。そして、第三比較例同様に、給電コイル１４２１にはネットワークアナライザ１１０の出力端子１１１が接続され、受電コイル１４３１には、ネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２が接続されている。
【００９４】
磁性部材１４２３・１４３３は、第一の実施例同様に、磁性粉末が分散された樹脂により形成されている。この磁性部材１４２３・１４３３は、給電共振器１４２２及び受電共振器１４３２の内周面に沿った、厚み１ｍｍの三日月型の筒形状をしており、その透磁率を１００としている。なお、給電コイル１４２１や給電共振器１４２２や受電コイル１４３１や受電共振器１４３２などのその他の構成は、第三比較例に係る無線電力伝送装置１３００と同様である。
【００９５】
（第三比較例及び第三実施例の測定結果）
第三比較例に係る無線電力伝送装置１３００を使用して測定した伝送特性『Ｓ２１』の測定結果、及び、第三実施例に係る無線電力伝送装置１４００を使用して測定した伝送特性『Ｓ２１』の測定結果について説明する。
【００９６】
ネットワークアナライザ１１０を使用して、第三比較例に係る無線電力伝送装置１３００における伝送特性『Ｓ２１』を、無線電力伝送装置１３００に供給する交流電力の周波数を変えながら測定する。同様に、第三実施例に係る無線電力伝送装置１４００における伝送特性『Ｓ２１』を、無線電力伝送装置１４００に供給する交流電力の周波数を変えながら測定する。
【００９７】
第三比較例の測定の結果、図２１（Ａ）に示すように、測定された伝送特性『Ｓ２１』の測定波形１３４１は、低周波側と高周波側とにピークが分離することが分かる。分離したピークのうち、高周波側の周波数をｆH、低周波側の周波数をｆLとして表す。
【００９８】
一方、第三実施例の測定の結果、図２１（Ｂ）に示すように、測定された伝送特性『Ｓ２１』の測定波形１４４１は、低周波側と高周波側とにピークが分離することが分かる。そして、分離したピークの高周波側の周波数ｆHにおける伝送特性『Ｓ２１』の値、及び、低周波側の周波数ｆLにおける伝送特性『Ｓ２１』の値は、両方ともに、第三比較例における測定波形１３４１（図２１（Ａ）参照）よりも高い値を示している。これにより、第三実施例における無線電力伝送装置１４００の送電効率は、第三比較例に係る無線電力伝送装置１３００の送電効率よりも向上していることが分かる。即ち、給電モジュール１４０２における給電コイル１４２１及び給電共振器１４２２や、受電モジュール１４０３における受電コイル１４３１及び受電共振器１４３２におけるコイル形状を、三日月形状及び三日月型の筒状形状にしたとしても、上記のように磁性部材１４２３・１４３３を備えた構成にすれば、磁性部材１４２３・１４３３を給電共振器１３２２及び受電共振器１３３２の内周面側に配置しない無線電力伝送装置１３００に比べて、送電効率を向上させることができることが伝送特性『Ｓ２１』の測定結果から分かる。
【００９９】
次に、ネットワークアナライザ１１０を使用して、第三比較例に係る無線電力伝送装置１３００の同相共振モード及び逆相共振モードにおける送電効率、並びに、第三実施例に係る無線電力伝送装置１４００の同相共振モード及び逆相共振モードにおける送電効率を測定する。その測定結果を図２２に示す。この際、図２２のグラフに、第三比較例・第三実施例を横軸に配置し、送電効率[%]を縦軸として記載した。
【０１００】
測定の結果、図２２に示すように、第三比較例に関して、同相共振モード(fL)における送電効率は、３８．７％（図２２：■１３５１参照）であった。また、逆相共振モード(fH)における送電効率は、９．１％（図２２：●１３５２参照）であった。
【０１０１】
一方、第三実施例に関して、同相共振モード(fL)における送電効率は、８２．３％（図２２：■１４５１参照）であった。また、逆相共振モード(fH)における送電効率は、３９．９％（図２２：●１４５２参照）であった。このように、第三実施例における無線電力伝送装置１４００の送電効率は、第三比較例に係る無線電力伝送装置１３００よりも向上していることが分かる。即ち、上記のように磁性部材１４２３・１４３３を備えた無線電力伝送装置１４００によれば、磁性部材１４２３・１４３３を給電共振器１３２２及び受電共振器１３３２の内周面側に配置しない無線電力伝送装置１３００に比べて、送電効率を向上させることができることが分かる。
【０１０２】
（第四の実施例）
第一の実施例の無線電力伝送装置２００、３００、４００では、給電モジュールにおける給電コイル及び給電共振器、受電モジュールにおける受電コイル及び受電共振器に、コイル径を１００ｍｍφに設定した同径のものを使用した場合について説明したが、第四の実施例では、給電モジュールにおける給電コイル及び給電共振器、受電モジュールにおける受電コイル及び受電共振器に、図２３に示すように、コイル径が異なるものを使用した場合の無線電力伝送装置について説明する。具体的には、受電モジュールにおける受電コイル及び受電共振器のコイル径が、給電モジュールにおける給電コイル及び給電共振器のコイル径よりも小さくしたものを使用する。そして、給電モジュールにおける給電共振器と受電モジュールにおける受電共振器とを対向配置し、給電共振器及び受電共振器のコイル内周面側にコイル内周面全体を覆う円筒状の磁性部材を配置した無線電力伝送装置１６００と、磁性部材を配置しない無線電力伝送装置１５００（以下第四比較例と呼ぶ）について、伝送特性『Ｓ２１』及び送電効率を測定することにより説明する。
【０１０３】
（第四比較例に係る無線電力伝送装置１５００の構成）
第四比較例で用いる無線電力伝送装置１５００は、図２３に示すように、円形状をした給電コイル１５２１と、円筒形状をした給電共振器１５２２とを備える給電モジュール１５０２、及び、円形状をした受電コイル１５３１と、円筒形状をした受電共振器１５３２とを備える受電モジュール１５０３とを備えている。そして、第一の実施例同様に、給電コイル１５２１にはネットワークアナライザ１１０の出力端子１１１が接続され、受電コイル１５３１には、ネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２が接続されている。
【０１０４】
給電コイル１５２１は、ネットワークアナライザ１１０から得られた電力を電磁誘導によって給電共振器１５２２に供給する役割を果たす。この給電コイル１５２１は、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）を１回巻にして、内径が５４ｍｍφの円形状にしている（図２３の断面図参照）。
【０１０５】
受電コイル１５３１は、給電共振器１５２２から受電共振器１５３２に磁界エネルギーとして伝送された電力を電磁誘導によってネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２に出力する役割を果たす。この受電コイル１５３１は、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）を１回巻にして、内径が３６ｍｍφの円形状にしている（図２３の断面図参照）。
【０１０６】
給電共振器１５２２及び受電共振器１５３２は、それぞれＬＣ共振回路であり、磁界共鳴状態を創出する役割を果たす。給電共振器１５２２は、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）を４回巻にした、コイルの内径５４ｍｍφのソレノイド型のコイルで、共振周波数を１７．２ＭＨｚとしている（図２３の断面図参照）。一方、受電共振器１５３２は、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）を６回巻にした、コイルの内径３６ｍｍφのソレノイド型のコイルで、共振周波数を１７．２ＭＨｚとしている（図２３の断面図参照）。
【０１０７】
また、給電コイル１５２１と給電共振器１５２２との間の距離は５ｍｍに設定し、給電共振器１５２２と受電共振器１５３２との間の距離は１８ｍｍに設定し、受電共振器１５３２と受電コイル１５３１との間の距離は５ｍｍに設定している。また、給電共振器１５２２と受電共振器１５３２とは、給電共振器１５２２のコイル面と受電共振器１５３２のコイル面同士が平行に対向するように配置されている。
【０１０８】
（第四実施例に係る無線電力伝送装置１６００の構成）
第四実施例で用いる無線電力伝送装置１６００は、図２４の断面図に示すように、円形状をした給電コイル１６２１と、円筒形状をした給電共振器１６２２と、給電共振器１６２２のコイル内周面全体を覆う円筒状の磁性部材１６２３とを備える給電モジュール１６０２、及び、円形状をした受電コイル１６３１と、円筒形状をした受電共振器１６３２と、受電共振器１６３２のコイル内周面全体を覆う円筒状の磁性部材１６３３とを備える受電モジュール１６０３とを備えている。そして、第四比較例同様に、給電コイル１６２１にはネットワークアナライザ１１０の出力端子１１１が接続され、受電コイル１６３１には、ネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２が接続されている。なお、第四実施例では、給電共振器１６２２のコイル内周面全体を覆う円筒状の磁性部材１６２３の径を変えた３つのモデル（モデルＡ１、モデルＡ２、モデルＡ３：詳細は後述する）を使用して測定する。
【０１０９】
磁性部材１６２３・１６３３は、第一の実施例同様に、磁性粉末が分散された樹脂により形成されている。そして、モデルＡ１では、図２４に示すように、磁性部材１６２３の内径は、４６ｍｍφで、厚みは１ｍｍの円筒形状をしており、その透磁率を１００としている。モデルＡ２では、図２４に示すように、磁性部材１６２３の内径は、３７ｍｍφで、厚みは１ｍｍの円筒形状をしており、その透磁率を１００としている。モデルＡ３では、図２４に示すように、磁性部材１６２３の内径は、２８ｍｍφで、厚みは１ｍｍの円筒形状をしており、その透磁率を１００としている。なお、モデルＡ１、モデルＡ２、モデルＡ３における磁性部材１６３３の内径は、共通の２８ｍｍφで、厚みは１ｍｍの円筒形状をしており、その透磁率を１００としている。また、給電コイル１６２１や給電共振器１６２２や受電コイル１６３１や受電共振器１６３２などのその他の構成は、第四比較例に係る無線電力伝送装置１５００と同様である。
【０１１０】
（第四比較例及び第四実施例の測定結果）
第四比較例に係る無線電力伝送装置１５００を使用して測定した伝送特性『Ｓ２１』の測定結果、及び、第四実施例に係る無線電力伝送装置１６００を使用して測定した伝送特性『Ｓ２１』の測定結果について説明する。
【０１１１】
ネットワークアナライザ１１０を使用して、第四比較例に係る無線電力伝送装置１３００における伝送特性『Ｓ２１』を、無線電力伝送装置１５００に供給する交流電力の周波数を変えながら測定する。同様に、第四実施例に係る無線電力伝送装置１６００における伝送特性『Ｓ２１』を、無線電力伝送装置１６００に供給する交流電力の周波数を変えながら測定する（モデルＡ１、モデルＡ２、モデルＡ３それぞれについて測定）。
【０１１２】
第四比較例の測定の結果、図２５（Ａ）に示すように、測定された伝送特性『Ｓ２１』の測定波形１５４１は、低周波側と高周波側とにピークが分離することが分かる。分離したピークのうち、高周波側の周波数をｆH、低周波側の周波数をｆLとして表す。
【０１１３】
一方、第四実施例のモデルＡ１の測定の結果、図２５（Ｂ）に示すように、測定された伝送特性『Ｓ２１』の測定波形１６４１Ａ１は、低周波側と高周波側とにピークが分離することが分かる。そして、分離したピークの高周波側の周波数ｆHにおける伝送特性『Ｓ２１』の値、及び、低周波側の周波数ｆLにおける伝送特性『Ｓ２１』の値は、両方ともに、第四比較例における測定波形１５４１（図２５（Ａ）参照）よりも高い値を示している。
【０１１４】
また、第四実施例のモデルＡ２の測定の結果、図２５（Ｃ）に示すように、測定された伝送特性『Ｓ２１』の測定波形１６４１Ａ２は、低周波側と高周波側とにピークが分離することが分かる。そして、分離したピークの高周波側の周波数ｆHにおける伝送特性『Ｓ２１』の値、及び、低周波側の周波数ｆLにおける伝送特性『Ｓ２１』の値は、両方ともに、第四比較例における測定波形１５４１（図２５（Ａ）参照）よりも高い値を示している。
【０１１５】
また、第四実施例のモデルＡ３の測定の結果、図２５（Ｄ）に示すように、測定された伝送特性『Ｓ２１』の測定波形１６４１Ａ３は、低周波側と高周波側とにピークが分離することが分かる。そして、分離したピークの高周波側の周波数ｆHにおける伝送特性『Ｓ２１』の値、及び、低周波側の周波数ｆLにおける伝送特性『Ｓ２１』の値は、両方ともに、第四比較例における測定波形１５４１（図２５（Ａ）参照）よりも高い値を示している。
【０１１６】
これにより、第四実施例における無線電力伝送装置１６００の送電効率は、第四比較例に係る無線電力伝送装置１５００の送電効率よりも向上していることが分かる。即ち、給電モジュール１６０２における給電コイル１６２１及び給電共振器１６２２、受電モジュール１６０３における受電コイル１６３１及び受電共振器１６３２に、コイル径が異なるものを使用したとしても、上記のように磁性部材１６２３・１６３３を備えた構成にすれば、磁性部材１６２３・１６３３を給電共振器１５２２及び受電共振器１５３２の内周面側に配置しない無線電力伝送装置１５００に比べて、送電効率を向上させることができることが伝送特性『Ｓ２１』の測定結果から分かる。
【０１１７】
次に、ネットワークアナライザ１１０を使用して、第四比較例に係る無線電力伝送装置１５００の同相共振モード及び逆相共振モードにおける送電効率、並びに、第四実施例に係る無線電力伝送装置１６００（モデルＡ１、モデルＡ２、モデルＡ３）の同相共振モード及び逆相共振モードにおける送電効率を測定する。その測定結果を図２６に示す。この際、図２６のグラフに、第四比較例・第四実施例（モデルＡ１）・第四実施例（モデルＡ２）・第四実施例（モデルＡ３）を横軸に配置し、送電効率[%]を縦軸として記載した。
【０１１８】
測定の結果、図２６に示すように、第四比較例に関して、同相共振モード(fL)における送電効率は、２１．６％（図２６：■１５５１参照）であった。また、逆相共振モード(fH)における送電効率は、２２．３％（図２６：●１５５２参照）であった。
【０１１９】
一方、第四実施例（モデルＡ１）に関して、同相共振モード(fL)における送電効率は、８８．５％（図２６：■１６５１Ａ１参照）であった。また、逆相共振モード(fH)における送電効率は、８７．６％（図２６：●１６５２Ａ１参照）であった。また、第四実施例（モデルＡ２）に関して、同相共振モード(fL)における送電効率は、９０．７％（図２６：■１６５１Ａ２参照）であった。また、逆相共振モード(fH)における送電効率は、８７．０％（図２６：●１６５２Ａ２参照）であった。また、第四実施例（モデルＡ３）に関して、同相共振モード(fL)における送電効率は、９２．９％（図２６：■１６５１Ａ３参照）であった。また、逆相共振モード(fH)における送電効率は、８７．０％（図２６：●１６５２Ａ３参照）であった。このように、第四実施例における無線電力伝送装置１６００の送電効率は、第四比較例に係る無線電力伝送装置１５００よりも向上していることが分かる。即ち、給電モジュール１６０２における給電コイル１６２１及び給電共振器１６２２、受電モジュール１６０３における受電コイル１６３１及び受電共振器１６３２に、コイル径が異なるものを使用したとしても、上記のように磁性部材１６２３・１６３３を備えた無線電力伝送装置１６００によれば、磁性部材１６２３・１６３３を給電共振器１５２２及び受電共振器１５３２の内周面側に配置しない無線電力伝送装置１５００に比べて、送電効率を向上させることができることが分かる。
【０１２０】
（第五の実施例）
上記の無線電力伝送装置２００等では、給電コイル２１と給電共振器２２との間の距離Ａを１５ｍｍに設定し、受電コイル３１と受電共振器３２との間の距離Ｂを１５ｍｍに設定し、給電共振器２２と受電共振器３２との間の距離Ｃを３０ｍｍに設定した場合について説明したが（図２参照）、第五の実施例では、給電コイルと給電共振器との間の距離Ａ、及び、受電コイルと受電共振器との間の距離Ｂを０ｍｍに設定した場合、即ち、給電共振器の内周側に給電コイルを配置し、受電共振器の内周側に受電コイルを配置した場合の無線電力伝送装置について説明する。具体的には、給電共振器の内周側に給電コイルを配置し、更に、給電コイルの内周側に円筒状の磁性部材を配置した給電モジュール、及び、受電共振器の内周側に受電コイルを配置し、更に、受電コイルの内周側に円筒状の磁性部材を配置した受電モジュールを備えた無線電力伝送装置１８００と、磁性部材を配置しない無線電力伝送装置１７００（以下第五比較例と呼ぶ）について、伝送特性『Ｓ２１』及び送電効率を測定することにより説明する。
【０１２１】
（第五比較例に係る無線電力伝送装置１７００の構成）
第五比較例で用いる無線電力伝送装置１７００は、図２７に示すように、給電共振器１７２２の内周側に給電コイル１７２１を配置した給電モジュール１７０２、及び、受電共振器１７３２の内周側に受電コイル１７３１を配置した受電モジュール１７０３とを備えている。そして、第一の実施例同様に、給電コイル１７２１にはネットワークアナライザ１１０の出力端子１１１が接続され、受電コイル１７３１には、ネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２が接続されている。
【０１２２】
給電コイル１７２１は、ネットワークアナライザ１１０から得られた電力を電磁誘導によって給電共振器１７２２に供給する役割を果たす。この給電コイル１７２１は、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）を１回巻にして、内径が７０ｍｍφの円形状にしている。
【０１２３】
受電コイル１７３１は、給電共振器１７２２から受電共振器１７３２に磁界エネルギーとして伝送された電力を電磁誘導によってネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２に出力する役割を果たす。この受電コイル１７３１は、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）を１回巻にして、内径が７０ｍｍφの円形状にしている。
【０１２４】
給電共振器１７２２及び受電共振器１７３２は、それぞれＬＣ共振回路であり、磁界共鳴状態を創出する役割を果たす。給電共振器１７２２及び受電共振器１７３２は、線径１ｍｍφの銅線材（絶縁被膜付）を３回巻にした、コイルの内径１００ｍｍφのソレノイド型のコイルで、共振周波数を１２．９ＭＨｚとしている。
【０１２５】
また、給電共振器１７２２と受電共振器１７３２との間の距離は３０ｍｍに設定している。
【０１２６】
（第五実施例に係る無線電力伝送装置１８００の構成）
第五実施例で用いる無線電力伝送装置１８００は、図２８に示すように、給電共振器１８２２の内周側に給電コイル１８２１を配置し、更に、給電コイル１８２１の内周側に円筒状の磁性部材１８２３を配置した給電モジュール１８０２、及び、受電共振器１８３２の内周側に受電コイル１８３１を配置し、更に、受電コイル１８３１の内周側に円筒状の磁性部材１８３３を配置した受電モジュール１８０３を備えている。そして、第五比較例同様に、給電コイル１８２１にはネットワークアナライザ１１０の出力端子１１１が接続され、受電コイル１８３１には、ネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２が接続されている。
【０１２７】
磁性部材１８２３・１８３３は、第一の実施例同様に、磁性粉末が分散された樹脂により形成されている。この磁性部材１８２３・１８３３は、内径が６０ｍｍφで、高さが３０ｍｍで、厚みが１ｍｍの円筒形状をしており、その透磁率を１００としている。なお、給電コイル１８２１や給電共振器１８２２や受電コイル１８３１や受電共振器１８３２などのその他の構成は、第五比較例に係る無線電力伝送装置１７００と同様である。
【０１２８】
（第五比較例及び第五実施例の測定結果）
第五比較例に係る無線電力伝送装置１７００を使用して測定した伝送特性『Ｓ２１』の測定結果、及び、第五実施例に係る無線電力伝送装置１８００を使用して測定した伝送特性『Ｓ２１』の測定結果について説明する。
【０１２９】
ネットワークアナライザ１１０を使用して、第五比較例に係る無線電力伝送装置１７００における伝送特性『Ｓ２１』を、無線電力伝送装置１７００に供給する交流電力の周波数を変えながら測定する。同様に、第五実施例に係る無線電力伝送装置１８００における伝送特性『Ｓ２１』を、無線電力伝送装置１８００に供給する交流電力の周波数を変えながら測定する。
【０１３０】
第五比較例の測定の結果、図２９（Ａ）に示すように、測定された伝送特性『Ｓ２１』の測定波形１７４１は、低周波側と高周波側とにピークが分離することが分かる。分離したピークのうち、高周波側の周波数をｆH、低周波側の周波数をｆLとして表す。
【０１３１】
一方、第五実施例の測定の結果、図２９（Ｂ）に示すように、測定された伝送特性『Ｓ２１』の測定波形１８４１は、低周波側と高周波側とにピークが分離することが分かる。そして、分離したピークの高周波側の周波数ｆHにおける伝送特性『Ｓ２１』の値、及び、低周波側の周波数ｆLにおける伝送特性『Ｓ２１』の値は、両方ともに、第五比較例における測定波形１７４１（図２９（Ａ）参照）よりも高い値を示している。これにより、第五実施例における無線電力伝送装置１８００の送電効率は、第五比較例に係る無線電力伝送装置１７００の送電効率よりも向上していることが分かる。即ち、給電共振器１８２２の内周側に給電コイル１８２１を配置し、受電共振器１８３２の内周側に受電コイル１８３１を配置したとしても、上記のように給電コイル１８２１の内周側に円筒状の磁性部材１８２３を配置し、受電コイル１８３１の内周側に円筒状の磁性部材１８３３を配置する構成にすれば、磁性部材１８２３・１８３３を給電共振器１７２２・給電コイル１７２１及び受電共振器１７３２・受電コイル１７３１の内周面側に配置しない無線電力伝送装置１７００に比べて、送電効率を向上させることができることが伝送特性『Ｓ２１』の測定結果から分かる。
【０１３２】
次に、ネットワークアナライザ１１０を使用して、第五比較例に係る無線電力伝送装置１７００の同相共振モード及び逆相共振モードにおける送電効率、並びに、第五実施例に係る無線電力伝送装置１８００の同相共振モード及び逆相共振モードにおける送電効率を測定する。その測定結果を図３０に示す。この際、図３０のグラフに、第五比較例・第五実施例を横軸に配置し、送電効率[%]を縦軸として記載した。
【０１３３】
測定の結果、図３０に示すように、第五比較例に関して、同相共振モード(fL)における送電効率は、８０．３％（図３０：■１７５１参照）であった。また、逆相共振モード(fH)における送電効率は、４９．０％（図３０：●１７５２参照）であった。
【０１３４】
一方、第五実施例に関して、同相共振モード(fL)における送電効率は、９２．１％（図３０：■１８５１参照）であった。また、逆相共振モード(fH)における送電効率は、７２．６％（図３０：●１８５２参照）であった。このように、第五実施例における無線電力伝送装置１８００の送電効率は、第五比較例に係る無線電力伝送装置１７００よりも向上していることが分かる。即ち、上記のように磁性部材１８２３・１８３３を備えた無線電力伝送装置１８００によれば、磁性部材１８２３・１８３３を給電共振器１７２２及び受電共振器１７３２の内周面側に配置しない無線電力伝送装置１７００に比べて、送電効率を向上させることができることが分かる。
【０１３５】
（実施形態）
次に、上記実施例で説明した無線電力伝送装置の活用例を実施形態として簡単に説明する。
【０１３６】
例えば、上記無線電力伝送装置２００は、給電コイル２１及び給電共振器２２を備える給電モジュール２０２と、受電コイル３１及び受電共振器３２を備える受電モジュール２０３とを有しており、給電共振器２２及び受電共振器３２は、この給電共振器２２のコイル面と受電共振器３２のコイル面同士が対向するように配置されている。また、給電共振器２２及び受電共振器３２のコイル内周面側に、コイル内周面全体を覆う円筒状の磁性部材２３・３３がそれぞれ配置されている。そして、この実施形態では、給電モジュール２０２の給電コイル２１に、ネットワークアナライザ１１０の出力端子１１１の代わりに、給電モジュール２０２に供給する電力の周波数を調整する発振回路を介した交流電源を接続し、受電モジュール２０３の受電コイル３１に、ネットワークアナライザ１１０の入力端子１１２の代わりに、受電された交流電力を整流化する整流/安定化回路及び過充電を防止する充電回路を介した充電池を接続した構成としている。
【０１３７】
そして、本実施形態に係る無線電力伝送装置２００では、給電モジュール２０２側の給電共振器２２の内周側（磁性部材２３の内周側）に発振回路を収納し、受電モジュール２０３側の受電共振器３２の内周側（磁性部材３３の内周側）に整流/安定化回路を収納している。なお、充電回路及び充電池を受電モジュール２０３の受電共振器３２の内周側に収納してもよい。
【０１３８】
上記のように構成された無線電力伝送装置２００では、交流電源から発振回路を介して給電コイル２１に供給された交流電力が、給電コイル２１と給電共振器２２との間の電磁誘導、給電共振器２２と受電共振器３２との間の共振（磁界共鳴状態）を利用した無線伝送、受電共振器３２と受電コイル３１との間の電磁誘導を経て、整流/安定化回路及び充電回路を介して充電池に供給され、充電池に蓄電される。そして、このように給電共振器２２から受電共振器３２に共振を利用した電力供給が行われる際に、電力が給電モジュール２０２から受電モジュール２０３に伝送されるときの電力エネルギーの送電効率を、磁性部材２３・３３を配置しない場合に比べて、向上させることができる。即ち、無線電力伝送の際の伝送ロスを減らして、効率よく充電池を充電することが可能となる。
【０１３９】
なお、上記実施形態では、磁性部材２３・３３を、給電共振器２２及び受電共振器３２の内周面側に配置しているが、実施例２の無線電力伝送装置３００のように、給電共振器２２及び受電共振器３２の外周面側にも磁性部材２４・３４を配置する構成にしてもよいし、実施例３の無線電力伝送装置４００のように、給電共振器２２及び受電共振器３２の側面にも磁性部材２５・３５を配置する構成にしてもよい。磁性部材の配置箇所や大きさや形は、作製される給電モジュール２０２や受電モジュール２０３の大きさやコストに合わせて便宜決定されるものである。
【０１４０】
また、上記実施例及び実施形態では、磁性部材２３・３３、磁性部材２４・３４、磁性部材２５・３５を給電モジュール及び受電モジュールの両方に設けた構成としているが、給電モジュール又は受電モジュールの一方にだけ配置した構成としてもよい。
【０１４１】
また、上記実施例及び実施形態では、給電モジュール及び受電モジュールが備える給電共振器及び受電共振器３２間の共振現象を利用して磁場を結合させることにより無線電力伝送を行う技術（磁界共鳴型の無線電力伝送）を例示して説明したが、給電モジュールと受電モジュールとの間で磁界を変化させて電力伝送を行う技術には、コイル間の電磁誘導を利用して電力伝送を行う電磁誘導型の無線電力伝送技術も含まれる（例えば、特許文献１参照）。この電磁誘導型の無線電力伝送技術を採用する場合、磁性部材が、電磁誘導を導出するコイルの内周面側や、外周面側や、側面に配置される。
【０１４２】
また、上記実施例及び実施形態では、磁性部材は、給電共振器２２及び受電共振器３２の内周面全体や外周面全体を覆うように配置されているが、必ずしも内周面全体や外周面全体を覆う必要はなく、磁性部材が内周面や外周面の一部を覆うような構成であってもよい。
【０１４３】
以上の詳細な説明では、本発明をより容易に理解できるように、特徴的部分を中心に説明したが、本発明は、以上の詳細な説明に記載する実施形態・実施例に限定されず、その他の実施形態・実施例にも適用することができ、その適用範囲は可能な限り広く解釈されるべきである。また、本明細書において用いた用語及び語法は、本発明を的確に説明するために用いたものであり、本発明の解釈を制限するために用いたものではない。また、当業者であれば、本明細書に記載された発明の概念から、本発明の概念に含まれる他の構成、システム、方法等を推考することは容易であると思われる。従って、請求の範囲の記載は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で均等な構成を含むものであるとみなされるべきである。また、本発明の目的及び本発明の効果を充分に理解するために、すでに開示されている文献等を充分に参酌することが望まれる。
【符号の説明】
【０１４４】
２１  給電コイル
２２  給電共振器
２３  磁性部材
３１  受電コイル
３２  受電共振器
３３  磁性部材
１１０  ネットワークアナライザ
１１１  出力端子
１１２  入力端子
２００  無線電力伝送装置
２０２  給電モジュール
２０３  受電モジュール
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図８】
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【図１１】
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【図１５】
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【図１８】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図３０】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２５】
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【図２９】
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